沉銀出水,兵馬未動,探測先行。

如何用“黑科技”找到埋藏在岷江河谷的“張獻忠沉銀”?怎樣才能在動工挖掘之前就先圈定沉銀儲集區?“江口沉銀”遺址的水文環境複雜,該如何尋找突破口?

日前,記者走近電子科技大學信息地學特色研究中心科研團隊(以下簡稱“探測團隊”),揭祕該團隊如何打造“火眼金睛”,爲江口沉銀古河道的準確定位提供科學依據。

據悉,在江口沉銀遺址發掘之前,四川省還沒有水下考古的案例。爲保證水下探測的良好效果,該團隊專門設計製作了“水陸兩棲雷達”,實現大規模漂纜式電阻率三維探測與成像,這也是國內複雜水域環境水下探測的首次大規模使用,爲水下考古提供了成功典範。

淤泥裏如何發現江口沉銀?電子科大給河流“拍CT”尋寶

探測團隊水面探測 本文圖均爲成都商報 圖

技術優勢:

給江口沉銀遺址“拍CT”

繪製超10萬平方米“3D藏寶圖”

日前,彭山江口明末戰場遺址(原名彭山江口沉銀遺址)又獲豐碩成果。除了首次發現三眼銃(火器), 蜀王金寶以及多枚刻有雙流縣、德陽縣等地名的銀錠外,還發現了大量船釘,爲考古人員尋找沉船提供了新的證據和線索。

儘管“江口沉銀”已經塵封370多年,但探測團隊採用水上電阻率成像法、兩棲地質雷達、高精度磁法等綜合探測技術,對超過10萬平方米的探測區域進行了掃描成像,確定了古河道的準確位置,並綜合河牀基岩起伏狀況進行分析,爲“沉銀有利儲集區”的劃定提供了有力證據,從而使二期水下考古取得了“事半功倍”的效果。

據悉,探測團隊早在2017年一期考古工作中就發揮電子信息技術優勢,在江口沉銀遺址區成功地開展了“CT”掃描試驗,製作出了第一版“3D藏寶圖”。而在本次二期考古中,該團隊進一步採用綜合探測方案,進一步提高了“3D藏寶圖”的精確度。探測團隊還開展了多源數據的綜合解譯與建模工作,使探測成果的可靠性有了極大提升。

淤泥裏如何發現江口沉銀?電子科大給河流“拍CT”尋寶

周軍博士(左三)與部分團隊成員

時間緊迫:

趕在汛期來臨前完成探測

預估沉銀遺址範圍約100萬平方米

2017年12月6日,探測團隊技術負責人周軍博士就帶領團隊駐紮江口鎮,展開大範圍的探測工作。但應該從哪兒開始挖?複雜的水下環境該如何尋找突破口?

“水下金屬文物的運動和富集規律與河道基岩的結構特徵有關,通常說來河流彎道中的‘凸岸’是有利於物質堆積的區段。”經過反覆計算和考證,周軍認爲,可以利用電阻率成像法等探測手段獲取河牀基岩的三維結構模型,“模型中基岩構成的‘凸岸’區域就是我們要關注的重點。目前已經完成的水上電阻率探測剖面接近90條,這爲判定岷江河道中哪些地方更有利於文物富集提供了最爲重要的科學證據。”

當時,時間緊迫,汛期將至,一旦岷江進入禁漁期,江上的一切漁業、採沙等活動將被禁止。團隊需趕在禁漁期來臨之前充分利用考古發掘“窗口期”。於是,團隊在府南河口與岷江大橋下游的工作區塊開展了大量試驗工作,同時及時瞭解實際發掘情況,對基岩結構、電磁感應異常的地方進行驗證。並在垂直河道的方向上設置若干條測線,以拓展“3D藏寶圖”所容納的區域範圍,從而進一步爲“河牀基岩結構模型”提供更多的細節特徵。

“本次探測的面積是2017年初的一期考古探測試驗面積的數十倍。”周軍介紹,“總體來說,探測任務還很艱鉅”,雖然在“3D地圖”的幫助下,考古發掘工作有的放矢,在100天的時間裏完成了發掘任務。但“目前預估的江口沉銀遺址範圍大約爲100萬平方米,而一期和二期發掘的面積只有數萬平方米,僅僅是江口沉銀遺址的一小部分”。

淤泥裏如何發現江口沉銀?電子科大給河流“拍CT”尋寶

探測團隊繪製的江口沉銀遺址河牀基岩模型

水下考古:

遺址水文環境複雜

專門設計製作“水陸兩棲雷達”

據探測團隊介紹,開展水下考古在四川省內尚屬首次,而且難度很大。

“江口沉銀”遺址的水文環境複雜,單件文物的幾何尺寸較小,文物埋藏於水下的卵石層中,分佈零散、規律複雜。因此,團隊着力探測河牀基岩結構、研究文物分佈規律、尋找“沉銀有利儲集區”,並改進探測方法、研發探測裝備,爲此專門設計製作了“水陸兩棲雷達”。目的是實現大規模漂纜式電阻率三維探測與成像,保證了水下探測的良好效果,這也是國內複雜水域環境水下探測的首次大規模使用。

“這次考古發掘的成果大多出水於我們根據探測數據劃定的分佈範圍,這進一步爲我們的方法提供了有力的佐證,也對我們的理論模型進行了很好的驗證。現在可以肯定,我們的理論判斷是準確的!”周軍表示,探測團隊將持續跟進江口考古項目,爭取儘快爲整個遺址區域測繪出高精度的“3D藏寶圖”。

對此,電子科技大學資源與環境學院院長鬍光岷教授表示,這次探測工作的研究思路與技術創新在江口沉銀考古探測中取得了較好的成效。“本次工作中所採用的新思路和新技術對於江河、湖泊、淺海灘塗環境中的地下探測具有十分重要的借鑑意義與推廣價值。”

(原標題《江水淤泥裏如何發現沉銀? 電子科大探測團隊給河流“拍CT”尋寶》)

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